Các đặc điểm của nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch truyền thông và giới thiệu kỹ thuật triệt tiêu nhiễu điện từ
Với sự phát triển của công nghệ điện tử và thiết bị điện hiện đại, nguồn điện chuyển mạch được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin liên lạc, điều khiển tự động, thiết bị gia dụng và các lĩnh vực khác do kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao và độ tin cậy cao, đặc biệt là trong điều khiển theo chương trình. Chuyển mạch, truyền dữ liệu quang, trạm gốc không dây, hệ thống truyền hình cáp và mạng IP là sức mạnh cốt lõi cho hoạt động bình thường của thiết bị công nghệ thông tin. Tuy nhiên, nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch giao tiếp thường áp dụng công nghệ điều chế độ rộng xung (PWM) và các thiết bị chuyển mạch của nó hoạt động ở trạng thái bật tắt tần số cao. Do bản thân quá trình chuyển tiếp nhanh tần số cao là nguồn gốc của nhiễu điện từ, nên tín hiệu nhiễu điện từ (EMI) do nó tạo ra có dải tần rộng và biên độ nhất định. Nó sẽ gây ô nhiễm môi trường điện từ thông qua dẫn truyền và bức xạ, đồng thời gây nhiễu cho các thiết bị liên lạc và sản phẩm điện tử. Ngoài ra, bộ nguồn chuyển mạch truyền thông phải có khả năng chống nhiễu điện từ mạnh mẽ, đặc biệt là đối với sét đánh, đột biến, điện áp lưới, điện trường, từ trường, sóng điện từ, phóng tĩnh điện, chuỗi xung, sụt áp, trường điện từ tần số vô tuyến miễn nhiễm dẫn, bức xạ Các hạng mục như miễn nhiễm, phát xạ dẫn và phát xạ bức xạ cần phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn EMC liên quan.
Đặc điểm cơ bản của chuyển đổi nguồn điện
Có bốn đặc điểm cơ bản của nguồn điện chuyển đổi:
①Vị trí tương đối rõ ràng. Chủ yếu tập trung vào các thiết bị chuyển mạch nguồn, điốt, bộ tản nhiệt và máy biến áp tần số cao được kết nối với chúng;
②Thiết bị chuyển đổi năng lượng hoạt động ở trạng thái chuyển mạch. Bởi vì nguồn điện chuyển đổi là một thiết bị chuyển đổi năng lượng hoạt động ở trạng thái chuyển mạch, tốc độ thay đổi điện áp và dòng điện của nó rất cao, cường độ nhiễu được tạo ra tương đối lớn;
③ Hệ thống dây điện của bảng mạch in (PCB) thường được sắp xếp thủ công. Sự sắp xếp này làm cho nó rất ngẫu nhiên, điều này làm tăng độ khó của việc trích xuất các tham số phân phối PCB cũng như dự đoán và đánh giá nhiễu trường gần;
④ Tần số chuyển đổi lớn, từ hàng chục nghìn Hz đến vài megahertz. Các dạng giao thoa chính là giao thoa dẫn truyền và giao thoa trường gần.
Cơ chế nhiễu điện từ
Mạch chuyển mạch là cốt lõi của nguồn điện chuyển mạch. Nó chủ yếu bao gồm một ống chuyển mạch và một máy biến áp tần số cao. dv/dt do nó tạo ra là một xung có biên độ tương đối lớn, dải tần rộng và nhiều sóng hài. Có hai lý do chính cho nhiễu xung này: một mặt, tải ống công tắc là cuộn sơ cấp của máy biến áp tần số cao, là tải cảm ứng. Khi ống công tắc được bật, cuộn sơ cấp tạo ra dòng điện khởi động lớn và điện áp cực đại tăng cao xuất hiện ở cả hai đầu của cuộn sơ cấp; khi tắt ống công tắc, do từ thông rò rỉ của cuộn sơ cấp, một phần năng lượng Nếu không có sự truyền từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp, phần năng lượng này được lưu trữ trong cuộn cảm sẽ tạo thành sự suy giảm dao động tăng đột biến với điện dung và điện trở trong mạch thu, được đặt chồng lên điện áp tắt để tạo thành xung điện áp tắt. Sự gián đoạn điện áp nguồn này sẽ tạo ra dòng điện khởi động từ hóa giống như khi cuộn sơ cấp được bật và nhiễu này sẽ được dẫn đến các đầu vào và đầu ra để tạo thành nhiễu dẫn. Mặt khác, vòng dòng chuyển mạch tần số cao được hình thành bởi cuộn sơ cấp của máy biến áp xung, ống chuyển mạch và tụ lọc có thể tạo ra bức xạ không gian lớn và hình thành nhiễu bức xạ.
Nhiễu gây ra bởi thời gian phục hồi ngược của điốt Điốt chỉnh lưu trong mạch chỉnh lưu tần số cao có dòng điện chuyển tiếp lớn chạy khi nó dẫn thuận và khi nó bị cắt bởi điện áp phân cực ngược, do để tích lũy nhiều hạt tải điện hơn, do đó, trong một khoảng thời gian trước khi hạt tải điện biến mất, dòng điện sẽ chạy theo hướng ngược lại, dẫn đến dòng điện phục hồi ngược của sự biến mất hạt tải điện giảm mạnh và dòng điện thay đổi lớn (di /đt).
Các biện pháp ngăn chặn nhiễu điện từ
Ba yếu tố hình thành nhiễu điện từ là nguồn nhiễu, đường truyền và thiết bị nhiễu. Do đó, việc triệt tiêu nhiễu điện từ nên được thực hiện từ ba khía cạnh này.
Mục đích của việc triệt tiêu nguồn nhiễu, loại bỏ sự ghép nối và bức xạ giữa nguồn nhiễu và thiết bị bị nhiễu, đồng thời cải thiện khả năng chống nhiễu của thiết bị bị nhiễu, từ đó cải thiện hiệu suất tương thích điện từ của nguồn điện chuyển mạch.
Sử dụng các bộ lọc để triệt tiêu nhiễu điện từ
Lọc là một phương pháp quan trọng để khử nhiễu điện từ. Nó có thể ngăn chặn hiệu quả nhiễu điện từ trong lưới điện xâm nhập vào thiết bị và cũng có thể ngăn nhiễu điện từ trong thiết bị xâm nhập vào lưới điện. Việc cài đặt các bộ lọc nguồn chuyển mạch trong các mạch đầu vào và đầu ra của nguồn điện chuyển mạch không chỉ có thể giải quyết vấn đề nhiễu dẫn mà còn là một vũ khí quan trọng để giải quyết nhiễu bức xạ. Công nghệ triệt tiêu bộ lọc được chia thành hai cách: lọc thụ động và lọc chủ động.
